книги из ГПНТБ / Листов, Константин Михайлович. Радио и радиолокационная техника и их применение

Г Л А В А XIV

Р АДНОЛ ОК А Ц И О Н Н О Е ВООРУЖ Е Н И Е В О Е Н Н О -В О ЗД У Ш Н Ы Х СИЛ

В первые годы своего развития радиолокационная техника применялась преимущественно в войсках ПВО и военно-мор­ ском флоте. Однако быстрое совершенствование этой техники и ее высокие положительные качества очень скоро привели к тому, что радиолокационная аппаратура стала неотъемлемой частью вооружения боевых самолетов всех типов. Уже в сере­ дине второй мировой войны на самолетах-истребителях ряда воюющих стран стали устанавливаться станции обнаружения бомбардировщиков противника и вывода истребителей на об­ наруженные цели. В последние годы войны начали широко применяться радиолокационные бомбоприцелы, станции за­ щиты хвоста и станции других назначений.

В послевоенные годы радиолокационное вооружение воен­ но-воздушных сил различных стран мира получило свое дальнейшее развитие. В настоящее время радиолокационные приборы устанавливаются на самолетах-бомбардировщиках, истребителях, самолетах разведывательной, транспортной и вспомогательной авиации.

Следует отметить, что широкое применение радиолокацион­ ных средств в военно-воздушных силах стало возможным лишь после освоения техники сантиметровых радиоволн, созда­

зона.

В настоящее время радиолокационная аппаратура стала столь же необходимой в авиации, как и радиосвязные и радио­ навигационные приборы. Исход многих воздушных сражений и боевых операций во многом зависит теперь от качества работы радиолокационного вооружения и умения личного состава военно-воздушных сил правильно его использовать.

Современные реактивные бомбардировщики имеют более десятка различных радиоэлектронных приборов. Об объеме этой аппаратуры можно судить хотя бы по тому факту, что

349

число радиоламп в аппаратуре, установленной на истребителе, может превышать 500, а в аппаратуре тяжелого бомбардиров­ щика — 5000. Подавляющее большинство радиоламп и радиоде­ талей приходится,на долю радиолокационной и радионавига­ ционной аппаратуры. По данным иностранных источников, стоимость радиоэлектронного оборудования в настоящее время составляет более 50% общей стоимости самолета.

Говоря о самолетной радиолокационной аппаратуре, нельзя не упомянуть о специфике ее конструкции, связанной с тяже­ лыми условиями ее эксплуатации. Самолетная аппаратура должна надежно работать при вибрациях, тряске и механиче­ ских перегрузках, возникающих в полете; она должна быть приспособлена для работы при быстром изменении атмосфер­ ного давления, при высокой температуре и не должна реаги­ ровать на резкое ее снижение до нескольких десятков граду­ сов ниже нуля при подъеме самолета на большие высоты. Наружные элементы аппаратуры должны выдерживать воз­ действие дождя, тумана и прямых солнечных лучей. В то же время аппаратура должна быть компактна, иметь небольшие габариты и вес, потреблять небольшое количество энергии от бортовой сети самолета, а размещение ее блоков и элементов должно быть удобным для доступа к ним при профилактиче­ ских осмотрах и ремонте.

Для обеспечения надежной работы самолетной радиолока­ ционной аппаратуры и резкого снижения возможности ее от­ каза в процессе полета, когда ремонт бывает, как правило,- невозможен, в этой аппаратуре применяют надежные детали

иэлементы, электровакуумные и полупроводниковые приборы

спараметрами, стабильными при механических и климатиче­ ских воздействиях. Блоки хорошо амортизируют, создают усло­ вия для их хорошей вентиляции и прогрева. Наружные эле­ менты и блоки аппаратуры тщательно герметизируют.

Срадиолокационным вооружением истребительной авиации мы уже познакомились. Ниже рассмотрены в основном радио­ локационное вооружение самолетов бомбардировочной, разве­ дывательной и транспортной авиации, система посадки самоле­

тов по приборам и разностно-дальномерные и круговые дальномерно-импульсные навигационные системы.

РАДИОЛОКАЦИОННОЕ ВООРУЖЕНИЕ БОМБАРДИРОВОЧНОЙ АВИАЦИИ

На современных самолетах-бомбардировщиках устанавли­ ваются радиолокационные бомбардировочные прицелы, стан­ ции управления реактивным оружием, станции управления кормовым и турельным стрелковым оружием, радиовысото­ меры малых и больших высот, аппаратура разностно-дально- мерных и круговых дальномерных навигационных систем,

350

аппаратура посадки самолетов по приборам, а также аппара­ тура системы опознавания.

Самолетные радиолокационные бомбардировочные при­ целы. Самолетный радиолокационный бомбардировочный при­ цел представляет собой станцию кругового обзора, диаграмма направленности антенны которой направлена вниз; с этой целью антенная система бомбоприцела устанавливается в ниж­ ней части фюзеляжа самолета, благодаря чему достигается хороший радиолокационный обзор местности. Чтобы антенна

Рис. 194. Диаграмма направленности радиолокационного бомбарди­ ровочного прицела. Слева вверху— изображение на экране индика­ тора местности, просматриваемой бомбоприцелом

не нарушала аэродинамических характеристик, ее стараются частично углубить в корпус самолета, а выступающую часть закрывают радиопрозрачным колпаком. Диаграмма направ­ ленности антенны имеет небольшую ширину в горизонтальной плоскости и значительный угол раствора в вертикальной пло­ скости (рис. 194). При круговом вращении антенны происхо­ дит последовательное облучение находящейся под самолетом поверхности земли или моря и на экране индикатора, обладаю­ щего послесвечением, воспроизводится радиолокационная карта местности.

Водная поверхность изображается на экране темным цве­ том, так как при зеркальном отражении радиоволн основное отражение направлено в сторону от самолета и интенсивность отраженного сигнала, поступающего на вход бомбоприцела,

351

Р и с. 195. Отражение радиоволн от поверхности воды и суши

незначительна (рис. 195). Поверхность суши бывает обычно неровной, и сигнал, отраженный от нее в направлении на радиолокационный . бомбоприцел, имеет большую интенсив­ ность, поэтому суша изображается светлым фоном. От гор, крупных селений, мостов и других сооружений интенсивность принимаемых отраженных сигналов бывает еще больше. По­ этому горы и крупные искусственные сооружения изобра­ жаются на экране индикатора в виде ярких отметок. Наиболь­ шую яркость имеют, как правило, отметки от больших городов

(рис. 196).

При помощи современного радиолокационного бомбоприцела можно обнаруживать большие города и другие объекты, хорошо отражающие радиоволны, на расстояниях 100 км и более.

Бомбоприцелы значительно упрощают поиск цели и позво­ ляют производить бомбометание по крупным целям через облака, в туман и ночью, когда в оптический прицел цель не видна. Для увеличения точности бомбометания радиолока­ ционный бомбоприцел снабжен специальным счетно-решающим устройством. В это устройство вводятся текущие координаты цели, а также данные, характеризующие полет самолета, балли­ стику бомбы, скорость и направление ветра. Прибор выполняет необходимые расчеты и определяет момент сбрасывания бомб. Он вырабатывает так называемую метку бомбометания, на­ блюдаемую на экране индикатора бомбардировщика в виде кольца. Пользуясь этой меткой, а также изображением цели на экране индикатора, штурман может точно определить мо­ мент сбрасывания бомб.

Для повышения точности бомбометания при полетах само­ летов на большой высоте и с высокими скоростями уже з

352

Наконец, на управляемых авиабомбах могут применяться полуактивные или активные радиолокационные головки само­ наведения или оптические или инфракрасные головки.

Основные параметры радиолокационного бомбоприцела, ха­ рактеризующие качество его работы,— это разрешающая спо­ собность, дальность действия и точность определения коорди­ нат цели.

Разрешающая способность, обусловливающая различи­ мость цели на фоне отражений от близлежащих объектов, в значительной степени определяет разведывательные свойства бомбоприцела: чем выше разрешающая способность, тем четче изображение на экране индикатора и тем легче найти нужную цель.

Разрешающая способность зависит от длительности излу­ чаемого импульса и ширины диаграммы направленности в горизонтальной плоскости. Однако укорочение импульса свя­ зано с уменьшением дальности действия, и при выборе дли­ тельности импульса приходится исходить из двух требований — получения достаточной дальности действия и высокой разре­ шающей способности. Ширина диаграммы направленности, а следовательно, и разрешающая способность по азимуту опре­ деляются соотношением между длиной волны и горизонталь­ ными размерами антенны. А так как габариты самолетных антенн нельзя сильно увеличивать, то. для повышения разре­ шающей способности уменьшают длину волны. В современных радиолокационных прицелах она не превышает 3—1 0 см.

Однако даже радиолокационные бомбоприцелы с высокой разрешающей способностью не всегда могут обнаружить нужную цель либо из-за ее слабой отражающей способности, либо из-за отражений от близлежащих предметов. Поэтому для того, чтобы экипаж бомбардировщика мог уверенно ориентироваться, используя даже сложное радиолокационное изображение местности на экране индикатора бомбоприцела, в район цели перед вылетом бомбардировщика на боевое за­ дание может высылаться разведывательный самолет, кото­ рый одновременно фотографирует местность и изображение на экране индикатора радиолокационной станции. Наличие этих двух снимков позволяет экипажу бомбардировщика рас­ шифровать получаемое радиолокационное изображение мест­ ности, выявить отметку нужной цели и определить ее поло­ жение и расстояние относительно близлежащих объектов с хорошей отражающей способностью. Это позволяет произ­ водить бомбометание по цели, изображения которой на экране индикатора не видно. Такие полеты практиковались уже в годы второй мировой войны после появления в армиях ряда воюющих стран бомбардировщиков с радиолокационными бомбардировочными прицелами.

354

Самолетные радиолокационные бомбоприцелы исполь­ зуются и в навигационных целях. В этих случаях экипажи самолетов могут снабжаться радиолокационными картами местности. Такие карты изготовляются путем фотографиро­ вания изображения экранов индикаторов и нанесения на эти фотографии наименования хорошо видимых ориентиров. Со­ поставляя такую радиолокационную карту с изображением на экране индикатора, экипаж самолета может легко опре­ делять свое местоположение.

К таким радиолокационным картам прибегают обычно лишь тогда, когда трасса самолета проходит над местностью,

Рис. 197. Наличие четко выраженных наземных ориентиров позволяет легко ориентироваться по изображению на экране радиолокационного бомбоприцела:

а — фотография экрана; б — карта местности

где мало характерных радиолокационных ориентиров. Если же маршрут полета проходит вдоль морского побережья, че­ рез водохранилища, крупные города, вблизи больших рек, изображение на экране индикатора бывает настолько нагляд­ ным, что экипаж самолета обходится без радиолокационных карт (рис. 197).

Радиолокационные бомбоприцелы применяются и для на­ вигации по сигналам радиолокационных маяков. Такой маяк в отличие от обычного излучает радиосигнал только при приеме им сигнала радиолокационной станции. Поэтому время приема ответного сигнала маяка зависит от расстоя­ ния между самолетом и маяком, а следовательно, по сигна­ лам маяка, воспроизводимым на экране индикатора бомбо­ прицела, можно определить не только направление, но и дальность маяка (рис, 198). Ответный сигнал маяка обычно

посылается на волне, отличной от той, на которой работает радиолокационная станция. Поэтому для приема сигналов маяка бомбоприцелы снабжаются дополнительным приемни­ ком или основной приемник бомбоприцела перестраивается на другую волну. Это делается для того, чтобы отраженные от

наземных объектов сигна­ лы не закрывали на экра­ не индикатора сигналы маяка, а последние не вос­ производились при нор­ мальной работе бомбопри­ цела. Для распознавания сигналов маяков каждый маяк посылает определен­ ное число ответных сигна­ лов различной длитель­ ности.

Таким образом, эки­ паж самолета-бомбарди­ ровщика использует радио­ локационный бомбардиро­ вочный прицел для само­ летовождения по заданно­ му маршруту, вывода са­ молета в район бомбоме­ тания, обнаружения цели, прицельного бомбометания и возвращения на базу.

Станции управления реактивным оружием [13]. Для бомбо­ метания по заданному объекту обычными авиационными бом­ бами бомбардировщик должен приблизиться к цели на рас­ стояние, измеряемое в лучшем случае десятками километров.

метров и самолеты бывают вынуждены преодолевать проти­ вовоздушную оборону противника. Это приводит к большим потерям, так как эффективность противовоздушной обороны с появлением различных радиолокационных средств, ракет­ ного и реактивного оружия значительно возросла.

Поэтому на вооружении самолетов-бомбардировщиков

расстоянии от цели. Это позволяет самолету-носителю пора­ зить цель, не преодолевая системы ПВО объекта, активные

356

средства которой будут отвлечены к тому же борьбой с упра­ вляемым снарядом.

К преимуществам применения таких снарядов следует от­ нести также и возможность управления их полетом, что уве­ личивает точность поражения цели.

Если на бомбардировщиках в качестве средств поражения наземных и воздушных целей используются управляемые снаряды, радиолокационная аппаратура служит для обнару­ жения заданной цели и (когда на снаряде нет средств само-

Рис. 199. Применение снарядов класса „воздух — земля" для поражения удаленных целей

наведения) для наблюдения и контроля за полетом снаряда. Поскольку в этой системе также происходит наблюдение за целями, дальность ее действия не может превышать дально­ сти действия средств наблюдения.

Полетом снаряда класса «воздух—земля», как и снарядов других классов, можно управлять методом передачи команд, наведением по радиолучу или при помощи аппаратуры само­ наведения.

При применении двух первых методов и полуактивных голо­ вок .самонаведения требуется, чтобы самолетная радиолока­

ния самолета-носителя средствами ПВО, причем при повреж­

тельнее активные и пассивные головки самонаведения. Как только снаряд приблизится к цели на расстояние, равное дальности действия головки, самолет-носитель может прекра­ тить наблюдение за целью и снарядом. Однако головки само­

357

наведения можно использовать только в тех случаях, когда цель имеет резко выраженную радиолокационную или тепло­ вую контрастность по отношению к окружающей местности. Такими целями для радиолокационных и инфракрасных го­ ловок самонаведения могут быть, например, корабли

(рис. 200).

Интенсивное тепловое излучение кораблей и некоторых наземных объектов позволяет применять по ним управляемые снаряды с пассивными головками самонаведения, одно из преимуществ которых — скрытность работы.

Рис. 200. Применение активного самонаведения для управления снарядами класса „воздух — земля“

Боевая работа расчета станции управления полетом сна­ рядов «воздух—земля» заключается в обнаружении цели, определении момента пуска снаряда и в случае необходи­ мости в контроле за полетами снарядов и управлении ими.

Радиолокационные станции управления стрельбой подвиж­ ного оружия. Тяжелые бомбардировщики имеют мощное стрелково-пушечное вооружение, предназначенное для отра­ жения атак истребительной авиации. Это оружие наводится на цель при помощи специальных радиолокационных стан­ ций, которые обнаруживают вражеские самолеты, опреде­ ляют их координаты относительно положения самолета-бом­ бардировщика и вырабатывают данные, необходимые для наведения оружия в упрежденную точку (рис. 201). Такие станции имеют два режима работы: обнаружения и сопро­ вождения цели.

к стрельбе по обнаруженной цели с максимальной дальности эффективного огня стрелково-пушечного вооружения бом­ бардировщика.

358